步进式工件输送机毕业论文
步进伺服毕业论文
步进伺服毕业论文引言计算机控制技术是现代制造业中最重要的技术之一,步进伺服控制技术作为其中的一个重要分支,已经成为机械制造、电子工业等领域的重要基础技术。
本文主要介绍了步进伺服控制技术的相关知识,包括步进电机的工作原理、伺服系统的工作原理、步进伺服控制系统的组成以及步进伺服控制系统的运行等方面。
结合实际应用,分析了步进伺服控制技术在现代制造业中的应用和发展趋势。
一、步进电机的工作原理步进电机是一种特殊的电动机,具有按步旋转的特点,其每一步转动角度精度可以达到很高。
步进电机的工作原理是基于磁力学原理的,将电能转化为机械能。
步进电机的转子是由一个或多个永磁体组成,旋转时通过交替的通电方式,可使得电机中产生一个磁场,该磁场与转子上的磁场相互作用,从而使得转子产生旋转。
步进电机转动的每一步都是由电脉冲驱动的,每一次电脉冲的信号会让转子转过一个固定的角度。
因此,步进电机可以准确地控制输出转速和位置。
二、伺服系统的工作原理伺服系统是一种自动控制系统,通过对系统的反馈控制实现对位置、速度、力、角度等物理量的控制。
伺服系统主要由传感器、执行器、控制器和反馈机构等部分组成。
其中,传感器用来检测系统中的位置、角度、速度等基本物理量,反馈控制器利用传感器的反馈信息来实现自动控制,执行器将控制信号转化为具体的动作,反馈机构用于对执行器的动作进行检测,从而实现对系统的闭环控制。
三、步进伺服控制系统的组成步进伺服控制系统是将步进电机和伺服系统相结合而成的,其工作原理是通过伺服系统的反馈机制来实现对步进电机的控制。
步进伺服控制系统的组成主要包括步进电机、编码器、控制器和驱动电路等部分。
步进电机:步进电机是步进伺服控制系统的核心部分,负责转动电机的旋转角度。
由于步进电机的控制精度很高,因此可实现精确的位置控制和速度调节,广泛应用于驱动自动化机械和设备的领域中。
编码器:编码器是用来检测步进电机转动角度的装置,其主要作用是将电机的转动信息转化为数字信号,供控制器进行处理。
步进电机毕业论文
步进电机毕业论文步进电机毕业论文引言在现代工业和科技领域,步进电机作为一种重要的电动机类型,广泛应用于各种自动控制系统中。
步进电机以其精准的定位能力和可编程性而受到研究者和工程师们的青睐。
本篇论文旨在探讨步进电机的原理、应用以及未来的发展方向。
一、步进电机的原理步进电机是一种将电脉冲信号转化为机械运动的电动机。
其工作原理基于磁场的相互作用,通过电流的变化来控制转子的运动。
步进电机通常由定子、转子和驱动电路组成。
定子上的线圈通过电流激励产生磁场,而转子则由磁性材料制成。
当电流通过线圈时,磁场会引起转子的磁性材料发生磁化,从而使转子发生运动。
二、步进电机的应用领域步进电机在各个领域都有广泛的应用。
在工业自动化领域,步进电机常被用于控制机器人的运动和定位,如自动装配线上的零件搬运和组装。
步进电机还被广泛应用于医疗设备、数码相机、打印机等消费电子产品中。
此外,步进电机还被用于纺织机械、印刷机、数控机床等设备中,以实现精确的运动控制。
三、步进电机的优势和局限性步进电机具有许多优势,使其成为许多应用中的首选。
首先,步进电机可以实现非常精确的定位和控制,其转子的位置可以通过控制电流的脉冲数来精确控制。
其次,步进电机具有较高的可靠性和耐用性,由于其结构简单,没有传统电动机中的刷子和换向器,因此减少了故障的可能性。
然而,步进电机也存在一些局限性,例如其最高转速较低,无法适用于高速运动的应用。
此外,步进电机在低速运动时可能会出现共振现象,需要采取相应的措施来避免共振带来的问题。
四、步进电机的未来发展方向随着科技的不断进步,步进电机也在不断发展。
未来,步进电机的发展方向主要集中在提高性能和降低成本上。
一方面,研究者们致力于提高步进电机的转速和精度,以满足更高要求的应用。
另一方面,通过采用新的材料和制造工艺,可以降低步进电机的生产成本,使其更加普及和可接受。
结论步进电机作为一种重要的电动机类型,在各个领域都有广泛的应用。
工件步进输送机设计
工件步进输送机设计
一、设计目标
设计一套能够满足工作需要的步进输送机,该机器可以将工件进行传送,达到自动化生产的效果。
二、设计要求
1.输送带宽度为400毫米。
2.输送速度不少于5米/分钟。
3.传送带必须具备自动停止功能。
4.步进距离不得超过5毫米。
5.输送带上应该具备称重传感器和计数器,方便对工件重量和数量进行监控。
6.控制系统采用PLC控制。
三、设计方案
1.输送带
输送带采用PVC或PU材质制成,具备耐磨性和耐腐蚀性。
2.驱动装置
工件步进输送机采用直流电机驱动,通过齿轮传动实现加速和减速,实现步进式传送。
同时,驱动装置配备减速机和反转器,确保输送带的正常运转。
3.控制系统
采用PLC控制器,与称重传感器和计数器进行联动,实现自
动计数和称重,并能够通过触摸屏设置输送带的速度和步进距离,确保输送带的正常运转。
4.停止系统
若发生异常情况,例如输送带断开或异常震动,控制器会自动停止输送带的运转,确保工件安全传送。
五、结论
通过上述设计方案,可以制作一套满足需求的工件步进输送机,实现自动化生产,提高工作效率,确保工件质量。
步进式工件输送机毕业设计
武汉理工大学毕业论文论文题目步进式工件输送机系别专业班级学号学生姓名指导教师(签名)完成时间 2013 年 5 月摘要在科技飞速发展的今天,各种行业的竞争越来越激烈,生产效率的提高则变得尤为重要。
在生产过程中,原材料的搬运时间和搬运费用占有的比例相当大,而且在搬运过程中,工人的劳动量消耗大,容易发生各种生产事故。
所以各种类型的自动输送机的用处也越来越大。
输送机已经成为了自动生产线上的重要组成部分,它可以为制造型工厂实现“无人工厂”成为现实。
自动化生产线利用自动输料装置,将被加工的工件从一个工位自动输送到下一个工位,或者从一台设备自动输送到下一台设备,将生产线的各台设备联结成为一个整体。
本文以步进式工件输送机的设计为核心,步进式工件输送机的功能是间歇地输送工件到达预定的位置,通过步进电机为动力源,减速器将电动机的回转数减速到所要的回转数。
采用曲柄滑块机构,达到定时定量定距离的步进式工件输送功能。
关键词:自动输送机;曲柄滑块机构;定时定量定距离Design of step type workpiece conveyorAbstractThe rapid development in science and technology today, a variety of industry competition increasingly fierce, the production efficiency is particularly important. In the process of production, transportation timts. So the use of various types of automatic conveyor is more and more big. Conveyor has become an important part of the automatic production line, it can realize manufacturing factory "unmanned factory" to become a reality.Automatic production line with automatic feeding device, the workpiece will be processed from one station to the next station delivery, or from one device automatically transported to the next piece of equipment, eaice connected to the production line as a whole. The design of the step type workpiece conveyor as the core, step-by-step workpiece conveyor function is intermittently conveying workpiece to a predetermined position, by a common motor as the power source, the rotary motor d achieve fixed time quantitative distance step-by-step workpiece conveying function.Key words: Automatic conveyor crank slider mechanism fixed time quantitative and distance目录第一章前言 (1)1.1 背景介绍 (1)1.2 国内外输送机发展史,现状和未来发展趋势 (1)1.3 输送机的分类和特点 (4)1.4 本输送机的适用范围 (4)1.5 本课题研究的主要内容和拟解决的问题 (4)1.6 输送机的工作原理和动作简介 (5)1.7 连杆机构的特点和作用 (7)1.8 本课题的研究方法、步骤及措施 (7)第二章设计要求与设计用途 (9)2.1 设计要求 (9)2.2 性能数据要求 (9)2.3 设计用途 (10)第三章设计方案的比较 (11)3.1 设计方案 (11)3.2 方案分析 (11)第四章动力源的选择及电路图的设计 (12)4.1 电动机的选择 (12)4.2 减速器的选择 (13)4.3 电路图的设计 (13)第五章参数综合 (14)5.1 工件的的限制 (14)5.2 运动参数计算 (14)5.3 滑杆的拉压强度及变形 (18)5.4 销钉的强度计算 (19)5.5 零件的尺寸配合设计 (20)5.6 重要连接的尺寸公差与配合的选择 (23)第六章润滑的作用及润滑剂的选择 (25)6.1 润滑在输送机上的作用 (25)6.2 输送机关键部位的润滑 (25)6.3 润滑方式的选择 (25)第七章优缺点对比与总结 (27)7.1 输送机的分类 (27)7.2 总结 (27)参考文献 (29)致谢 (30)第一章前言1.1 背景介绍在科技飞速发展的今天,工业自动化水平也越来越高。
步进式工件输送机的设计
机构的运动过程
杆长公式与曲柄公式,并用软件模拟一下,可以得 出大致的杆长。
机构的运动过程
由此得出的设计尺寸为: 杆AB的长度—— 100.002mm 杆BC的长度——250.005mm 杆CD 的长度——350.007mm 杆AD的长度—— 250.005mm
机构的运动过程
各点的运动要素的求解
步进式工件输送机的设计 WHICH WITCH
内容:背景、调研、综述,选型,建模
步进输送机设计背景
输送机(Conveyor) 是 在一定的线路上连续输送物 料的物料搬运机械,又称连 续输送机。输送机可进行水 平、倾斜 和垂直输送,也 可组成空间输送线路,输送 线路一般是固定的。输送机 输送能力大,运距长,还可 在输送过程中同时完成若干 工艺操作,所以应用十分广 泛。可以单台输送,也可多 台组成或与其他输送设备组 成水平或倾斜的输送系统, 以满足不同布置形式的作业 线需要。所以广泛引用于现 代化的工业中,并产生重大 作用。
采用液压凸轮机构为主, 以达到设计要求。本方案 采用液压动力装置以推动 挡板左右往复运动。再采 用凸轮机构推动挡板做上 下的往复运动。该机构由 液压机构和凸轮机构相互 配合,使挡板做曲线运动。 该机构结构简单,构造也 较为普通,切运行时噪声 低。运动行程一眼明了。 缺点是该机构有两个自由 度,所以运动难于控制, 不够平稳。而且液压机构 成本太高,且维护检修复 杂。
elements
方案1
elements
方案2
采用连杆机构来引导 做平面运动,同时由 于完全采用连杆机构, 运动连续,平稳,且 成本较低且维护,检 修都较为简单。该机 构只有一个自由度, 运动易于控制。缺点 是机构的杆件较多, 通过比较,决定采用 方案二为设计方案。
步进式输送机
宁淑荣
职称
副教授
学位
博士
申请课题题目
步进式工件输送机机构仿真
课题
类型
理论型
课题
来源
指导教师
科研项目
国家级
部省(市)级
应用型
√
校级
企事业单位
委托课题
自拟课题
√
主要研究内容
机构三维虚拟建模始于上世纪90年代,它可以使机构设计者在机构制造之前提前感知机构的各种运动形态,并具有形象而直观的图像,使仿真从单纯的抽象的数字化仿真中走出来,从而可更直观地验证机构设计的合理性,因而已成为当今机构设计者不可或缺的步骤之一,同时虚拟制造仿真技术还可以提高设计周期,因此可极大地缩短设计制造周期,为企业带来极大的经济效益。
主要研究内容可任选一种:1、基于图形仿真软件建立机构的三维动态仿真模型;2、基于虚拟样机技术进行电机选型及验证
目标和要求
内容1:比较研究目前常用的三维造型仿真软件并选择一种实用软件进行机构仿真研究;对机构进行运动分析和干涉验证。
内容2:使用Pro /E和ADAMS联合建立仿人机器人的虚拟样机模型,运用此虚拟样机进行机器人动力学仿真,以仿真参数为依据,进行电机系统的精确选型。最后通过比较关节负载特性曲线与电机的理想机械特性曲线,验证电机选型的合理性。
毕业设计(论文)课题申请表
(由指导教师填写)
院(系):机电工程学院时间:2009年12月25日
教师姓名
宁淑荣
职称
副教授
学位
博士
申请课题题目
步进式工件输送机机构设计
课题
类型
理论型
课题
来源
指导教师
科研项目
国家级
部省(市)级
(完整版)输送机毕业设计论文
优秀论文审核通过未经允许切勿外传成人教育学院毕业设计论文课题名称带式输送机设计教学系、部、室机电工程系专业矿山机电专06级指导教师XXXX2009年8月10日毕业设计(论文)任务书学生小学校专矿山机电专06级设计(论文)题目带式输送机设计设计方案及参运量1200t、带速3.15ms、倾角16°数:设计内容1、输送机输送能力与胶带及带速的验算2、运行阻力的计算包括直线段和曲线段的运行阻力3、胶带张力的计算根据摩擦条件和垂度条件计算各点张力4、胶带强度的验算根据带内张力验算其强度5、牵引力和电动机功率计算6、输送机总体布置图7、驱动装置布置图指导教师系、部主任教学院长摘要带式输送机是由承载的输送带兼作牵引机构的连续运输设备,由于它具有运输能力大、运输阻力小、耗电量低、运行平稳、在运输途中对物料的损伤小等优点,被广泛应用于矿井巷道内采用带式输送机运送煤炭、矿石等物料,对建设现代化矿井有重要作用。
本设计依据原始数据,结合所学知识,综合各科对矿用固定式带式输送机进行选型设计。
首先对胶带输送机作了简单的概述;接着分析了带式输送机的选型原则及计算方法;然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计。
关键词:带式输送机、计算、选型设计目录摘要..............................................................................................................................关键词................................................................................................................第一章绪论....................................................................................................................1.1绪论......................................................................................................................1. 2设计的主要任务................................................................................................1.3本次设计的意义 .................................................................................................第二章带式输送机概述 .................................................................................................2.1矿用带式输送机结构原理 .................................................................................2.2.1带式输送机及其基本组成 ........................................................................2.2带式输送机的类型 .............................................................................................2.3带式输送机的驱动选型 .....................................................................................第三章带式输送机的设计计算 .....................................................................................3.1带式输送机设计计算的内容 .............................................................................3.2带式输送机的确定 .............................................................................................3.3输送机的初选 .....................................................................................................3.3.1选择输送机 ................................................................................................3.3.2确定主要技术参数 ....................................................................................3.4运输能力与胶带宽度的计算 .............................................................................3.5输送机运行阻力的计算 .....................................................................................3.5.1带式输送机牵引力(圆周力)计算 ......................................................3.4.2电动机传动功率的确定 ..........................................................................3.4.3输送带张力计算 ......................................................................................3.4.4胶带强度的验算 ......................................................................................3.4.5输送机牵引力与电动机功率的验算 ......................................................第四章带式输送机的安装、使用与维护 .......................................................................4.1带式输送机的安装与试运行 .............................................................................4.1.1安装要求...................................................................................................4.1.2试运行.......................................................................................................4.1.3输送带的跑偏与调整 ..............................................................................4.2运转维护中应注意的主要问题 .........................................................................总结............................................................................................................................致谢....................................................................................................................................参考文献............................................................................................................................第一章绪论1.1绪论矿用带式输送机有:通用普通型带式输送机、矿用吊挂式带式输送机、可伸缩带式输送机、钢丝绳芯带式输送机和钢丝绳牵引带式输送机。
工件自动输送机的设计
优秀设计图书分类号:密级:毕业设计(论文)工件自动输送机的设计The design of automatic conveyer workpiece学生姓名学院名称专业名称指导教师20**年5月27日摘要在科技越来越发达的今天,在各种行业中生产效率也变的更加重要。
于是各种类型的输送机的用处也越来越大。
与此同时对输送机的要求也越来越高。
在本次工件输送机的设计里,在工件输送机的传输距离和速度方面要求也比较高,本次设计对整个输送机的主要部件进行了粗略的介绍,其中在节省投资和控制方面有比较好的调节。
本设计的主要研究内容是设计连杆结构的尺寸以及齿轮传动的主要参数等,对主要研究部分的部件进行了选型,设计,校核。
关键词输送机;连杆机构;齿轮传动AbstractNowadays, science and technology is more and more developed, production efficiency is becoming more important in various industry. So all kinds of conveyor’s use is more and more big. Meanwhile the demand of conveyor is more and more high.In this design of the workpiece conveyor, the requirement of the transmission distance and speed is higher, this design is discussed in rough introduction of the major parts of the conveyor. Also in the part of saving investment and control have better regulation.The main research contents of this design is design the size of connecting rod structure and the main parameters of gear transmission and so on. To drive the various components of the selection, design and verification.Keywords conveyor linkage mechanism gear transmission目录摘要 (10)Abstract (11)1 绪论 (4)1.1背景介绍 (4)1.2方案比较 (4)1.3设计方案综述 (5)2 连杆机构的设计 (6)2.1 连杆机构的定义及特点 (6)2.2 平面曲柄摇杆机构 (6)2.3 平面四连杆机构有曲柄的条件 (6)2.4 连杆设计内容 (7)2.4.1 摇杆的摆角初选 (7)2.4.2 铰点位置和曲柄长度的设计 (7)2.4.3 曲柄摇杆机构的设计 (7)2.4.4 校核最小传动角 (8)3 机构的运动和动力分析 (9)3.1 概述 (9)3.2 用矢量方程图解法作平面连杆机构的速度和加速度分析 (9)3.2.1 绘制机构运动简图 (9)3.2.2 作速度分析 (9)3.2.3 作加速度分析 (10)3.3 用矢量方程图解法作平面连杆机构的动态静力分析 (12)3.3.1 对机构进行运动分析 (12)3.3.2 确定各构件的惯性力和惯性力偶矩 (12)3.3.3 机构的动态静力分析 (13)4 杆件的设计 (17)4.1 杆件的类型 (17)4.2 钢材和截面的选择 (17)4.3 杆件间的联结 (17)4.3.1 剪切强度计算 (17)4.3.2 挤压强度计算 (18)4.3.3 稳定性的校核 (19)5 减速器的设计 (20)5.1 电动机的选择 (20)5.1.1 选择电动机类型和机构形式 (20)5.1.2 功率的计算 (20)5.1.3 电动机功率计算 (20)5.1.4 传动效率 (21)5.1.5 确定电动机转速 (21)5.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比 (21)5.2.1 总传动比 (21)5.2.2 分配减速器的各级传动比 (22)5.3 计算传动装置的运动和动力参数 (22)5.3.1 各轴转速 (22)5.3.2 各轴输入功率 (22)5.3.3 各轴输入转矩 (22)5.4 减速器结构的设计 (23)5.4.1 机体结构 (23)5.4.2 铸铁减速器机体的结构尺寸见下表5-2(单位㎜) (23)5.5 传动零件的设计计算 (24)5.5.1 减速器外传动零件的设计 (24)5.5.2 减速器内传动零件的设计 (24)5.6 装配图设计第一阶段 (27)5.6.1 有关零部件的结构和尺寸的确定 (27)5.6.2 轴的结构设计 (28)5.6.3 轴的支点距离和力作用点的确定 (28)5.7 滚动轴承的选择 (31)5.7.1 选择原则 (32)5.7.2 选用方法 (32)5.7.3 滚动轴承的失效 (32)5.8 轴承盖上的螺纹强度计算 (33)5.9 键的选择和强度校核 (34)5.10 联轴器的选择计算 (34)5.11 装配图设计的第二阶段 (35)5.11.1 轴承端盖结构 (35)5.11.2 轴承的润滑与密封 (35)5.11.3 减速器的润滑 (35)5.12 减速器附件设计 (36)5.12.1 窥视孔盖和窥视孔 (36)5.12.2 放油螺塞 (36)5.12.3 油标 (36)5.12.4 通气器 (36)5.12.5 启盖螺钉 (36)5.12.6 环首螺钉,吊环,和吊钩 (36)6 开式齿轮的设计 (37)6.1 开式齿轮计算公式 (37)6.2 计算参数的选取如下 (37)6.3 确定传动主要尺寸 (38)7 机架的设计 (39)7.1 机架钢材料的选择 (39)7.2 钢结构设计时应满足下列要求 (39)7.3 传输机附件的设计 (40)结论 (42)致谢 (43)参考文献 (44)1 绪论1.1背景介绍本课题来源于社会生产实践,属于工程设计类。
步进输送机设计论文
浅谈步进输送机的设计【摘要】步进式输送机以电动机为动力输入,通过曲柄摇杆机构,带动输送架往复运动,从而使输送抓间歇而有规律的推动被输送的零件向前运动,同时还要给下一生产线留下相应的时间,零件往工作台上的添加机卸载同步。
【关键词】步进式输送机;输送一、项目背景意义输送机在生产生活的应用很广泛,不仅节约了大量的人力物力,而且大大地提高了生产效率。
机械工程中,常见的传输机有皮带输送机,螺旋输送机,刮板输送机,链条输送机,以及滚筒输送机等。
根据工程要求的不同,输送的材料或工件不同,选择不同的输送机。
每种输送机都有自己独有的功能。
例如,螺旋输送机适用于输送颗粒状或粉末状物料;皮带输送机适用于煤或粮食等散料;刮板输送机主要用于输送以流动物料。
每一种输送机工作场合都有一定的局限。
在生产中,需要输送体积及重量稍大的工件时,这些输送机便达不到作业的要求了,生产线上输送一些箱体类的物料,用带式输送机或滚筒输送机靠摩擦力传送,容易发生打滑、工件相互碰撞等现象,这就需要生产新的输送机来满足这一要求,如步进式输送机,工件在机体的导轨上脉冲式运动,互相之间有一定的间歇,不仅不会发生工件之间的碰撞,而且使工件卸载到下一工序有一定的卸载时间,生产线才会有序的进行。
二、研究内容除机构的功能实现外,还需做出充足的受力分析,优化传动比,兼顾工厂的流水线的空间,以及人体身高等实际问题。
使机构在满足生产要求的情况下,提高工作效率。
在节省能源的情况下,实现生产线的要求。
三、步进输送机的基本设计要求工作台不宜过高,工作人员在机床输送过程中容易监控。
电机为动力输入源,输送爪在输送台上做一定周期的往复运动,整个机构大体上为铰链四杆曲柄摇杆机构,输送爪以固定的时间周期将工件向前拨动要求的距离,本设计的要每个输送爪的输送距离为300mm。
(1)输送爪的往复运动。
闭合曲线为输送爪上质点的运动轨迹,往复运动可以通过在四杆机构上添加复合铰链实现。
曲柄的运动靠电机带动,随电机做周期性的圆周运动,通过连杆带动另一个连架杆,做往复运动,从而推动工件向前运动。
基于SolidWorks的连杆步进输送机设计
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[8]奇罗尼斯(作者),邹平(译者).机械设计实用机构与装置图册[M].机械工业出版社,2007
4
修改论文并提交修改稿
2012.04.21-2012.04.30
5
二次修改论文并定稿
2012.05.01-2012.05.15
6
论文定稿打印2份上交、提交论文答辩申请、评阅、答辩
2012.05.16-2012.05.31
7
毕业论文装订上交并提交装订版电子档
2012.06.01-2012.06.03
8
主要参考文献(由指导教师选定)
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国外输送机技术的现状:国外输送机技术的发展很快,其主要表现在2个方面:一方面是输送机的功能多元化、应用范围扩大化,如高倾角带式输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型;另一方面是输送机本身的技术与装备有了巨大的发展,尤其是长距离、大运量、高带速等大型输送机已成为发展的主要方向,其核心技术是开发应用于了带式输送机动态分析与监控技术,提高了带式输送机的运行性能和可靠性。目前,在煤矿井下使用的带式输送机已非常广泛和适用。
步进电机控制论文
邯郸学院本科毕业论文(设计)题目基于单片机的步进电机控制系统设计学生xxx指导教师xxxx讲师年级2012级专业电气工程及其自动化二级学院xx学院邯郸学院机电学院2016年5月郑重声明本人的毕业论文(设计)是在指导教师刘伟亮的指导下独立撰写完成的。
如有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权的行为,本人愿意承担由此产生的各种后果,直至法律责任,并愿意通过网络接受公众的监督。
特此郑重声明。
毕业论文(设计)作者(签名):年月日基于单片机的步进电机控制系统设计摘要步进电动机由于用其组成的开环系统既简单、廉价,又非常可行,因此在打印机等办公自动化设备以及各种控制装置等众多领域有着极其广泛的应用.随着微电子和计算机技术的发展,步进电机的需求量与日俱增,它广泛用于打印机、电动玩具等消费类产品以及数控机床、工业机器人、医疗器械等机电产品中,其在各个国民经济领域都有应用。
研究步进电机的控制系统,对提高控制精度和响应速度、节约能源等都具有重要意义。
步进电机是一种能将电脉冲信号转换成角位移或线位移的机电元件,步进电机控制系统主要由步进控制器,功率放大器及步进电机等组成。
采用单片机控制,用软件代替上述步进控制器,使得线路简单,成本低,可靠性大大增加。
软件编程可灵活产生不同类型步进电机励磁序列来控制各种步进电机的运行方式。
本设计是采用STC89C51单片机对步进电机的控制,通过I/O口输出的时序方波作为步进电机的控制信号,信号经过芯片ULN2003驱动步进电机。
根据不同的需要我们可以有十个不同档位速度的选择,并可以实现正反转。
为了更显人性化,我们加上了一个数码管显示,显示步进电机的运行状态。
关键词:步进电机,单片机,正反转控制,电机驱动Stepping motor control system design based on MCUGuo Chen Directed by LIU Wei LiangABSTRACTStepper motor due to the use of the composition of the open—loop system is simple, cheap, and very practical, so it is used widely in many fields of printer and other office automation equipment and various control device。
毕业设计---步进送料机的设计
引言本毕业设计的设计任务是步进送料机的设计。
步进送料机是输送机的一种,能够实现间歇的输送工件,应用非常广泛。
选择步进送料机这种生产机械的设计作为毕业设计的选题,能培养了我们机械设计中的总体设计能力,将机械设计系列课程设计中所学的有关机构原理方案设计、运动和动力学分析、机械零部件设计理论、方法、结构及工艺设计等内容有机地结合进行综合设计实践训练,使课程设计与机械设计实际的联系更为紧密,以及独立解决工程实际问题的能力。
它还培养了我们机械系统创新设计的能力,增强了机械构思设计和创新设计。
通过机械课程毕业设计的基本技能训练,提高了我们的计算、绘图、使用技术资料和设计手册、熟悉各种规范标准、进行数据分析和处理、编写技术文件等方面的能力。
本毕业设计高度采用现代化的设计手段,使用AutoCAD环境下运行的计算机辅助设计平台,进行送料传动设计、圆柱齿轮传动设计、齿轮的设计、轴的结构设计、轴承的选择、轴承端盖设计、轴系零件紧固件设计、减速器基本附件以及基本连接件的设计等,使得设计高度地自动化,将现代计算机技术与我们传统的机械设计理论及实际相联系,提高了设计效率。
由于本人缺乏经验、水平有限,设计中难免有错误和不妥之处,恳请各位老师提出宝贵意见,我会积极改正并在今后的学习中更加努力和认真。
1 送料机构的设计计算1.1 输送机介绍输送机(Conveyor)输送机是在一定的线路上连续输送物料的物料搬运机械,又称连续输送机。
输送机可进行水平、倾斜和垂直输送,也可组成空间输送线路,输送线路一般是固定的。
输送机输送能力大,运距长,还可在输送过程中同时完成若干工艺操作,所以应用十分广泛。
可以单台输送,也可多台组成或与其他输送设备组成水平或倾斜的输送系统,以满足不同布置形式的作业线需要。
输送机的历史中国古代的高转筒车和提水的翻车,是现代斗式提升机和刮板输送机的雏形;17世纪中,开始应用架空索道输送散状物料;19世纪中叶,各种现代结构的输送机相继出现。
步进式工件输送机毕业论文
毕业设计论文设计题目:步进式工件输送机设计目录内容摘要 (1)关键词 (1)1、绪论 (2)1.1背景介绍 (2)1.2方案比较 (2)1.3设计方案综述 (3)2、连杆机构的设计 (4)2.1 连杆机构的定义及特点 (4)2.2 平面曲柄摇杆机构 (5)2.3 平面四连杆机构有曲柄的条件 (5)2.4 连杆设计内容 (6)2.4.1 摇杆的摆角初选 (6)2.4.2 铰点位置和曲柄长度的设计 (8)2.4.3 曲柄摇杆机构的设计 (9)2.4.4 校核最小传动角 (9)3、机构的运动和动力分析 (10)3.1 概述 (10)3.2 用矢量方程图解法作平面连杆机构的速度分析 (11)3.2.1 绘制机构运动简图 (11)3.2.2 作速度分析 (13)3.3 用矢量方程图解法作平面连杆机构的动态静力分析 (14)3.3.1 对机构进行运动分析 (15)3.3.2 确定各构件的惯性力和惯性力偶矩 (15)4、杆件的设计 (16)4.1 杆件的类型 (16)4.2 钢材和截面的选择 (17)4.3 杆件间的联结 (17)4.3.1 剪切强度计算 (17)4.3.2 挤压强度计算 (17)4.3.3 稳定性的校核 (18)5、减速机的设计及选择 (18)5.1 电动机的选择 (18)5.1.1 选择电动机类型和机构形式 (18)5.1.2 功率的计算 (18)5.1.3 电动机功率计算 (19)5.1.4 传动效率 (19)5.1.5 确定电动机转速 (19)5.2 确定传动装置传动比 (19)5.2.1 总传动比 (20)5.2.2 分配减速器的各级传动比 (20)6、机架的设计 (20)6.1 机架钢材料的选择 (20)6.2 钢结构设计应满足的要求 (20)6.3 传输机附件的设计 (20)参考文献 (21)致谢 (22)内容摘要:在科技越来越发达的今天,各行各业中生产效率便显得更加重要。
为提高生产效率,各行业对设备的自动化程度提出了更高的要求,各种输送机的用途也越来越大,与此同时对输送机的要求也越来越高。
机械式步进输送机构的研制
麴代制造技术与装备2。
066期总第,75期机械式步进输送机构的研制侯建华(菏泽学院机电工程系,菏泽274030)摘要:本文给出了体积小、重量轻、负载较大、传动范围大、效率高和工作稳定的步进输送机构及其部分关键部位的优化设计方案。
关键词:步进离合器混合齿轮系DevelopmentofMechanicalSteppingTransportationMachineryHOUJianhua(DepartmentofMachineandElectronic,HezeCollege,Heze274030)Abstract:Inthispaper,optimizeddesignofsteppingmachineandthekeypartsdescribed.Thismachinehastheadvantagesofsmall—volumeandlightweight,largerangeofloadanddrivingpower,high—efficiencyandhighstabilityoperation.Keywords:Stepping,Clutch,Built—upgear前言目前输送机的传动装置虽能满足运动的要求,但无法在电动机保持运转时中断传动,在一些方面极为不便,如果电动机频繁启动,对电动机不利。
本文介绍的步进输送机构,采用了摩擦离合器代替联轴器,可使电机在需要时中断传动,选用滚动直线导轨作为步进输送机构的导轨,并采用行星齿轮,因此具有体积小,重量轻,传动范围大,效率高和工作稳定等优点,大大提高了效率,节约了成本。
1机械式传动的组成机械式传动由动力机构(电动机),行星齿轮系,定轴轮系,凸轮机构,曲柄摇杆机构,下料机构及滑台等组成(如图1)。
齿轮传动是现代机械中应用最广泛的一种机构。
它的主要优点是:(1)瞬时传动比恒定不变;(2)机械效率高;16图1机械式传动方块图(3)寿命长,工作可靠性高;(4)结构紧凑,适用圆周速度和功率范围较广。
一种步进式轴类零件输送装置
一种步进式轴类零件输送装置摘要:曲轴等机械部件的生产制造中,要经过很多加工工序。
其一般是通过辊子输送设备进行工序间的周转输送。
本文主要介绍一种步进式轴类零件输送装置,该装置结构合理,组装方便,制造简单,可以使轴类零件依次向下移动而不会碰撞到一起。
大大提高了工作效率。
引言通常情况下,曲轴等机械部件的生产制造中,要经过很多加工工序。
其一般是通过辊子输送设备进行工序间的周转输送。
常用的辊子输送设备分为无动力输送辊道和动力输送辊道两种形式。
物品在无动力辊道上移动需要施加外力,物品受外力作用可以随时静止或者来回自由运动。
而在动力辊道上,物品受辊子地驱动,会自动地朝一个方向运动。
也有的利用重力输送轴类零件,其具体是:将轴类零件放在倾斜轨道高端,在重力的作用下,沿轨道向下运动,在碰到前面的零件后停止运动。
该方法和装置存在以下缺陷:一是零件间相互碰撞易损坏零件;二是零件在重力地作用下沿倾斜轨道紧靠在一起,要想取出前面的零件比较困难。
为了克服上述现有技术的不足,本文提供一种结构合理,组装方便,制造简单,可以使轴类零件依次向下移动而不会碰撞到一起的步进式轴类零件输送装置。
1.结构组成一种步进式轴类零件输送装置,其由支架、挡板、转轴、阻挡翘板、扭力弹簧、轨道等组成。
(见图1)所述轨道是长条状板类零件,在轨道侧面开有若干个为了安装转轴的圆孔,它倾斜安装在支架的两侧。
挡板则固定安装在轨道低端上。
其特征是:通过两侧轨道的圆孔,在两侧轨道之间平行安装有若干转轴,转轴的两端安装有阻挡翘板和扭力弹簧,扭力弹簧一扭臂安装于阻挡翘板上,另一扭臂安装在轨道上。
2.技术方案所述阻挡翘板有前端面和末端面两个功能面,其末端面较平整,前端面相对与末端面则向上翘起。
其向上翘起的前端面,可以是平面也可以是圆弧面。
阻挡翘板可以是固定于转轴上,与转轴一起在两侧轨道的圆孔内摆动,也可以是松套在转轴上,绕转轴摆动。
当轨道上没有零件通过时,阻挡翘板在扭力弹簧地作用下,前端面向下倾斜并低于轨道,末端面向上翘起高出轨道。
步进输送机
步进输送机设计一、工作原理及工艺动作过程步进输送机是一种能间歇地输送工件,并使其间距始终保持稳定步长的传送机械。
图1为其示意图,工件经过隔断板从料轮滑落到辊道上,隔断板作间歇往复直线运动,工件按一定的时间间隔向下滑落。
输送滑架作往复直线运动,工作行程时,滑架上位于最左侧的推爪推动始点位置工件向前移动一个步长,当滑架返回时,始点位置又从料轮接受了一个新工件。
由于推爪下装有压力弹簧,推爪返回时得以从工件底面滑过,工件保持不动。
当滑架再次向前推进时,该推爪早已复位并推动新工件前移,与此同时,该推爪前方的推爪也推动前工位的工件一齐向前再移动一个步长。
如此周而复始,实现工件的步进式传输。
显而易见,隔断板的插断运动必须与工件的移动协调,在时间和空间上相匹配。
图1 步进输送机示意图二、原始数据及设计要求(1)输送工件形状和尺寸如图1,工件质量60kg,输送步长H=840mm,允许误差±0.2mm。
(2)辊道上允许输送工件最多8件。
工件底面与辊道间的摩擦系数0.15(当量值),输送滑架质量为240kg,当量摩擦系数也为0.15。
(3)滑架工作行程平均速度为0.42m/s,要求保证输送速度尽可能均匀,行程速比系数K≥1.7。
(4)最大摆动件线质量为20 kg/m,质心在杆长中点,绕质心线转动惯量为2 kgּm2/m,其余构件质量与转动惯量忽略不计。
发动机到曲柄轴的传动系统的等效转动惯量(视曲柄为等效转动构件)近似取为2 kgּm2。
(5)允许速度不均匀速度为[δ]=0.1。
(6)滑架导路水平线与安装平面高度允许在1100mm以下。
(7)电动机规格自选。
三、设计方案提示(1)为保证推爪在推动工件前保持推程状态,输送机构的行程应大于工件输送步长20mm左右。
(2)在设计步进输送机构和插断机构时,可按已知滑架行程、平均速度和行程速比系数确定曲柄转速;由已知的工件形状尺寸确定插断板单向或双向的插入深度,据此并考虑机构的布局情况确定插断机构从动件的运动范围和运动规律。
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毕业设计论文设计题目:步进式工件输送机设计目录容摘要 (1)关键词 (1)1、绪论 01.1背景介绍 (1)1.2方案比较 (2)1.3设计方案综述 (3)2、连杆机构的设计 (4)2.1 连杆机构的定义及特点 (4)2.2 平面曲柄摇杆机构 (5)2.3 平面四连杆机构有曲柄的条件 (5)2.4 连杆设计容 (6)2.4.1 摇杆的摆角初选 (6)2.4.2 铰点位置和曲柄长度的设计 (8)2.4.3 曲柄摇杆机构的设计 (9)2.4.4 校核最小传动角 (9)3、机构的运动和动力分析 (10)3.1 概述 (10)3.2 用矢量方程图解法作平面连杆机构的速度分析 (11)3.2.1 绘制机构运动简图 (11)3.2.2 作速度分析 (13)3.3 用矢量方程图解法作平面连杆机构的动态静力分析 (14)3.3.1 对机构进行运动分析 (15)3.3.2 确定各构件的惯性力和惯性力偶矩 (15)4、杆件的设计 (16)4.1 杆件的类型 (16)4.2 钢材和截面的选择 (17)4.3 杆件间的联结 (17)4.3.1 剪切强度计算 (17)4.3.2 挤压强度计算 (17)4.3.3 稳定性的校核 (18)5、减速机的设计及选择 (18)5.1 电动机的选择 (18)5.1.1 选择电动机类型和机构形式 (18)5.1.2 功率的计算 (18)5.1.3 电动机功率计算 (19)5.1.4 传动效率 (19)5.1.5 确定电动机转速 (19)5.2 确定传动装置传动比 (19)5.2.1 总传动比 (20)5.2.2 分配减速器的各级传动比 (20)6、机架的设计 (20)6.1 机架钢材料的选择 (20)6.2 钢结构设计应满足的要求 (20)6.3 传输机附件的设计 (20)参考文献 (21)致 (22)容摘要:在科技越来越发达的今天,各行各业中生产效率便显得更加重要。
为提高生产效率,各行业对设备的自动化程度提出了更高的要求,各种输送机的用途也越来越大,与此同时对输送机的要求也越来越高。
在本次工件输送机的设计里,对输送机的输送距离、输送速度及其精确度都提出较高的要求。
本次设计对步进式工件输送机的各个部分进行选择和分析,并对产品的经济性和质量的稳定性方面,也做了重要的把握。
关键词:输送机;连杆机构;齿轮传动。
1 绪论1.1背景介绍进入21世纪以来,随着科学技术、工业生产水平的不断发展和人们生活条件的不断改善市场愈加需要各种各样性能优良、质量可靠、价格低廉、效率高、能耗低的机械产品,而决定产品性能、质量、水平、市场竞争能力和经济效益的重要环节是产品设计。
企业为了赢得市场,必须不断开发符合市场需求的产品。
新产品的设计与制造,其中设计是产品开发的第一步,是决定产品的性能、质量、水平、市场竞争力和经济效益的最主要因素.机械原理课程设计结合一种简单机器进行机器功能分析、工艺动作过程确定、执行机构选择、机械运动方案评定、机构尺度综合、机构运动方案设计等,使学生进一步巩固、掌握并初步运用机械原理的知识和理论,对分析、运算、绘图、文字表达及技术资料查询等诸方面的独立工作能力进行初步的训练,培养理论与实际结合的能力,更为重要的是培养开发和创新能力。
因此,毕业论文设计在机械类专业学生的知识体系训练中,具有不可替代的重要作用。
本次我设计的是步进式工件输送机,以小见大,设计并不是门简单的课程,它需要我们理性的思维和丰富的空间想象能力。
我们可以通过对步进式工件输送机的设计进一步了解机械设计的流程,为我们今后的设计工作奠定了基础。
1.2方案比较经过反复调查研究,查阅相关资料,我们根据工件传输机的工作状况的要求,提出了以下四种方案:方案一:直接用带传动和步进电动机来实现滑架的往返运动,通过步进电动机的正反转控制往返运动,通过单片机控制驱动电路来设置相关的运动参数。
方案二:运用齿轮齿条和步进电动机来实现滑架的往复运动,通过步进电机的正反转,齿条固定在滑架上,利用齿轮齿条间的传动来实现滑架的往返运动。
方案三:采用液压凸轮机构为主,以达到设计要求。
本方案采用液压动力装置以推动挡板左右往复运动。
再采用凸轮机构推动挡板做上下的往复运动。
该机构由液压机构和凸轮机构相互配合,使挡板做曲线运动。
方案四:运用连杆机构,减速机,普通电动机。
通过普通电动机可以获得运动所需要的动力,减速机调整相应的速度和节奏,连杆机构实现不同的速度比,节奏,步长和滑架的运动轨迹。
经过可行性调研,我们发现方案一中步进电机的功率和工作状况要求中的中度冲击问题对步进电机的影响不能很好的解决,而且步进电机拥有一个很明显的优点,就是它有精确的正反转功能,因为步进电机是将电脉冲信号转化为角位移,或线位移的开环控制元件,在非超载的情况下,电机的转速,停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载的变化而影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角,这一线性关系的存在,加上步进电机只有同期性的误差而无累积误差等特点,使得在速度控制领域用步进电机来控制变的非常简单,而且低速精度高。
虽然如今步进电机已经被广泛地应用,但步进电机并不能象普通的直流电机,交流电机在常规条件下使用。
它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。
方案二也存在类似的问题,方案三机构结构简单,构造也较为普通,且运行时噪声低。
运动行程十分明了,缺点是该机构有两个自由度,所以运动难遇控制,不够平稳。
而且液压机构成本太高,且维护检修复杂。
而方案四对于方案一方案二的问题有了很好的实现,而且普通电动机容易选择,减速机和连杆机构,结构可靠,稳定性高,可以承受一定的冲击,所以此方案较合理。
在整个设计过程中,连杆机构的设计和分析应是本课题的重点,运用机械设计和机械原理的相关容来设计,设计的主要容应包括工作机构和传动系统的运动分析,连杆机构的运动和动力分析,减速机及电机的选择设计。
本课题的难点是连杆机构的分析和动力运动的分析。
1.3设计方案综述工件输送机是一种实现往复传送可以间歇性地输送工件的机械,通过传动装置,电动机驱动滑架往复移动工件,行程时,滑架上的推爪推动工件前进一个步长,当滑架返回的时候,因为推爪下部有压缩弹簧,所以推爪从工件底面滑过,工件保持不动,当滑架再次向前推进时,已复位,就这样往返推动工件前移。
设计意义:工件传输机在自动化流水线上的充分运用能提高工厂的生产率,减轻工人的劳动强度,保障工人的生命安全,为实现车间无人化提供了可靠的条件。
2 连杆机构的设计2.1 连杆机构的定义及特点连杆机构是一种应用非常广泛的机构,折叠伞的收放机构,机械手的传动机构以及人体假肢的设计等,都是连杆机构。
连杆机构的定义:(1)某原动件的运动都要经过一个不直接与机架相联的中间构件才能传动从动件,中间构件称为连杆。
这些机构统称为连杆机构。
(2)这些机构中的运动副一般均为低副。
故连杆机构也称低副机构。
连杆机构的特点:(1) 连杆机构中构件间以低副相连,低副两元素为面接触,在承受同样载荷的条件下压强较低,因而可用来传递较大的动力。
又由于低副元素的几何形状比较简单,故容易加工。
(2) 构件运动形式具有多样性。
连杆机构中既有绕定轴转动的曲柄、绕定轴往复摆动的摇杆,又有作平面一般运动的连杆、作往复直线移动的滑块等,利用连杆机构可以获得各种形式的运动,这在工程实际中具有重要价值。
(3) 在主动件运动规律不变的情况下,只要改变连杆机构各构件的相对尺寸,就可以使从动件实现不同的运动规律和运动要求。
(4) 连杆曲线具有多样性。
连杆机构中的连杆,可以看作是在所有方向上无限扩展的一个平面,该平面称为连杆平面。
在机构的运动过程中,固接在连杆平面上的各点,将描绘出各种不同形状的曲线,这些曲线称为连杆曲线。
(5) 在连杆机构的运动过程中,一些构件(如连杆)的质心在作变速运动,由此产生的惯性力不好平衡,因而会增加机构的动载荷,使机构产生强迫振动。
所以连杆机构一般不适于用在高速场合。
(6) 连杆机构中运动的传递要经过中间构件,而各构件的尺寸不可能做得绝对准确,再加上运动副间的间隙,故运动传递的累积误差比较大。
2.2 平面曲柄摇杆机构在铰链四连杆机构中,若两个连架杆中一个为摇杆,另一个为曲柄,那么这个四杆机构称为曲柄摇杆机构。
在曲柄摇杆机构中,当曲柄为原动件,摇杆为从动件时,可以把曲柄的连续转动转变为摇杆的往复摆动,此种机构应用比较广泛。
2.3 平面四连杆机构有曲柄的条件(1)杆长之和条件:平面四杆机构的最短杆和最长杆的长度之和小于或者等于其余两杆长度之和。
(2)在铰链四杆机构中,如果某个转动副能够成为整转副,则它所连接的两个构件中,必有一个为最短杆,并且四个构件的长度关系满足杆长之和条件。
(3)在有整转副存在的铰链四杆机构中,最短杆两端的转动副均为整转副。
此时,如果取最短杆为机架,则得到双曲柄机构;若取最短杆的任何一个相连构件为机架,则得到曲柄摇杆机构;如果取最短杆对面构件为机架,则得到双摇杆机构。
(4)如果四杆机构不满足杆长之和条件,则不论选取哪个构件为机架,所得到机构均为双摇杆机构。
综上所述:平面四杆机构中曲柄存在的条件是四个杆的长度关系,谁做机架决定是否会存在曲柄。
2.4 连杆设计容输送机的工作阻力r F =5000N ,步长S=450mm ,往复次数N=40 次/分,行程速比系数K=1.3,高度H=800mm 。
输送时滑架受到的阻力Fr 视为常数,滑架宽度为250mm ,使用折旧期为5年,每天二班制工作,载荷里有中等冲击,工作环境清洁,室,三相交流电源,工作机构效率为0.95,用于小批量生产。
2.4.1 摇杆的摆角初选根据设计的常识一般初选摆角为40°-50°左右,再由步长定摇杆长度,一般取CD L ≈(0.6-0.7) DE L , EF L ≈(0.2-0.3) DE L 。
2.4.2 铰点位置和曲柄长度的设计根据行程速比和传动角要求铰点A 的位置及曲柄连杆长度。
根据所给条件以及现场的要求,和行程速比系数K ,在设计四连杆时,可利用机构在极位时的几何关系,再运用其它辅助条件进行设计。
2.4.3 曲柄摇杆机构的设计通过摆角及行程速比系数K=1.3和摇杆长度来设计该机构。
首先按公式θ=180°(K-1)/(K+1)算出极位夹角θ为23.5°。
然后任取一点D,再用此点为顶点作等腰三角形,使两腰的长度等于CD, ∠12C DC φ=。
作2C N 使∠21C C N =90°-θ,再作2C M ⊥12C C , 2C M 与1C N 的交点P 。
作△21PC C 的外接圆,那么圆弧12C PC 上任一点A 到1C 和2C 的连线所形成的夹角∠12C AC 都等于极位夹角θ ,所以曲柄的轴心A 应在这个圆弧上。